JP3656553B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転電機（モータ、または発電機、またはモータ兼発電機）におけるステータの製造方法としては、例えば特開平１１−１８３７８号公報に提案がなされている。この特開平１１−１８３７８号公報の方法によれば、図２９に示すように、マグネットワイヤを巻回して形成した空芯コイル２０１を、直線状のステータコア２０２のティース部２０３に対して、図の矢印の方向に、ティース部２０３先端のエンド部２０３Ａ側から装着することにより、コイル２０１をティース部２０３の外周に配設する。そして、直線状のステータコア２０２を環状に曲げることにより、ステータを形成する。このように、コイル２０１を、ステータコア２０２のティース部２０３に直接巻き付けて形成するのではなく、ステータコア２０２とは別個に形成しすることにより、コイル２０１の大量生産が可能となり、製造コストの削減を図り得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平１１−１８３７８号公報のように、コイル２０１をティース部２０３のエンド部２０３Ａ側から装着するのでは、装着時にエンド部２０３Ａが邪魔になるので、コイル２０１の径を、エンド部２０３Ａの分、大きくしなければならない。このため、ティース部２０３と、その回りに装着されたコイル２０１の間には、隙間が生じてしまい、これは、コイル２０１のがたつきの原因となる。これでは、回転電機の作動時にコイル２０１が振動し、コイル２０１により発生する磁束の方向が変化するために、回転電機のトルクにばらつきが生じてしまう。
【０００４】
このようなコイル２０１のがたつきを解消するため、コイル２０１とティース部２０３間の隙間をワニス等で埋めることが考えられるが、これでは組み付け工数の増大によって製造コストが増加してしまう。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ステータコアにコイルを装着してなるステータを備えた回転電機において、製造コストを増加させることなく、コイルのがたつきを解消しうるものを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、軸方向に延びる複数のティース部を備えた円環状のステータコアに、コイルを装着してなるステータを備えた回転電機において、あらかじめ形成した前記コイルを、前記ティース部の間に形成されたスロットに、前記ステータコアの軸方向から挿入して、前記ステータを形成する。
【０００７】
第２の発明では、前記コイルを前記スロットへの挿入方向にテーパ状とした。
【０００８】
第３の発明では、前記コイルを前記ティース部側面に倣った形状とした。
【０００９】
第４の発明では、前記コイルの端部と前記ステータコアの軸方向端部との間に挿入されて、前記コイルをステータコアに対して固定する固定部材を備えた。
【００１０】
第５の発明では、前記コイルが装着される芯材を備えた。
【００１１】
第６の発明では、前記コイルへの通電時に前記芯材の内部に磁束が発生しないように、前記芯材の少なくとも一部を非透磁材とした。
【００１２】
第７の発明では、前記芯材に、冷媒が流通する冷却通路を形成した。
【００１３】
第８の発明では、前記芯材の前記スロットの軸方向開口に向く端部に、前記コイルが巻回されていない部分を形成し、このコイルが巻回されていない部分に前記冷却通路の端部開口を形成した。
【００１４】
第９の発明では、前記芯材を前記ステータコアの軸方向に前記スロットから突出させるとともに、この突出部分に前記冷却通路の端部開口を形成した。
【００１５】
第１０の発明では、前記芯材を前記ステータコアの軸方向に前記スロットから突出させるとともに、この突出部分に前記芯材の軸方向に延び出す突き当て部を形成し、この突き当て部を前記ステータコアの軸方向端面の当接させて、前記芯材の固定を行う。
【００１６】
第１１の発明では、前記芯材外周面に、前記コイルが嵌合する溝部を形成した。
【００１７】
第１２の発明では、前記芯材に、前記ティース部の端部間に係合する係合突起部を備えた。
【００１８】
【発明の作用および効果】
第１の発明では、あらかじめ形成したコイルを、ステータコアのスロット（ティース部の間の部分）の軸方向開口から挿入して、ステータを構成するので、スロットの形状に適合した形のコイルをステータに対して容易に装着することができ、これによりステータコアに対するコイルのがたつきを有効に防止できる。つまり、例えばコイルをティース部先端側の隙間から挿入する場合には、装着に対してティース部のエンド部が邪魔になるが、スロットの軸方向から挿入する場合には、このような障害物が無く、スロットの軸方向開口はスロットの形状で開口しているので、スロット内周面（ティース部側面）に沿った形のコイルを、装着することができる。したがって、装着作業が容易となるとともに、スロット内周面とコイルとの間の隙間を小さくすることができ、コイルのがたつきを防止できる。よって、製造コストを増加させることなく、ステータコアに対してコイルががたつかない性能のよい回転電機を得ることができる。
【００１９】
第２の発明では、コイルを、スロットへの挿入方向にテーパ状としたので、幅の狭い端部から挿入するようにすれば、コイルの装着作業が容易化できる。
【００２０】
第３の発明では、コイルを、ティース部側面に倣った（沿った）形状（例えば、断面台形状）としたので、ティース部に流れる磁束密度を均一にすることができる。
【００２１】
第４の発明では、固定部材（例えばくさび状の部材）をコイルとステータコアの間に挟み込むようにしたので、コイルはステータコアに確実に固定される。つまり、コイルは、ティース部の回りに装着されるのではなく、ティース部の間に装着されるため、そのままではステータコアに固定されないが、固定部材を用いることによって、容易かつ確実に固定される。
【００２２】
第５の発明では、コイルが装着される芯材を備えたので、芯材によってコイルの形状が保護されるとともに、コイルの発熱を芯材に逃がすことができる。
【００２３】
第６の発明では、芯材の少なくとも一部を非透磁材で形成し（例えば、コイルの中心軸を横断する一断面部分を非透磁材で構成し）、芯材内部に磁束が発生しないようにしたので、ステータに不要な磁束が発生してしまうことはない。
【００２４】
第７の発明では、芯材に、冷媒が流通する冷却通路を形成したので、コイルの発熱を芯材に効果的に吸収することができる。
【００２５】
第８の発明では、芯材に形成された冷却通路の端部開口は、スロットの軸方向開口に配置されるので、例えばステータコアの軸方向両側に設けられるカバー部材に対して、冷却通路と接続する冷媒通路を合理的に形成できる。
【００２６】
第９の発明では、冷却通路の開口を、芯材がスロットから軸方向にはみ出した部分に形成したので、冷却通路へ冷媒の管路を容易に接続できる。なお、コイルエンド部は、回転電機の作動に対して仕事をしないので、スロット外部にはみ出しても問題とならない。
【００２７】
第１０の発明では、芯材に突き当て部を設けたので、芯材およびコイルはステータコアに対して確実に固定される。また、この突き当て部に冷却通路の端部開口を設ければ、冷却通路への管路の接続を容易に行える。
【００２８】
第１１の発明では、芯材外周面にコイルが嵌合する溝部を設けたので、コイルと芯材の接触面積が増大し、コイルから芯材に効果的に熱を逃がすことができる。また、芯材に線材を巻回してコイルを形成するときには、線材が溝部に案内されるので、巻回が容易かつ確実をなる。
【００２９】
第１２の発明では、芯材に、ティース部先端（エンド部）の隙間に係合する係合突起部を備えたので、ステータの剛性が高められ、ステータのねじれを防止できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
図１、図２には、本発明の第１の実施の形態における回転電機（モータ、または発電機、またはモータ兼発電機）のステータサブアッシーの一部を示す。図１はステータサブアッシーの一部の平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００３２】
図示されるように、ステータサブアッシー１は、ステータコア２のスロット３にコイル４を収容して構成されるもので、回転電機におけるステータとなる。
【００３３】
ステータコア２は、例えば複数の電磁鋼板を積層して形成されるもので、円環状のバックコア部５と、このバックコア部５から内周半径方向に突出する複数のティース部６を備えている。これらのティース部６は、断面略Ｔ字型のもので、先端部（ステータコア２の内周側端部）に左右に張り出すエンド部６Ａを備えている。そして、各ティース部６の間の溝が、スロット３となる。
【００３４】
なお、ステータコア２は、完成時に円環状であればよく、分割コアを組み合わせて形成されたものでも、ストレートコアを環状に屈曲して形成されたものでもよい。
【００３５】
ステータコア２の内周側の同軸上には、図示されない円柱状のロータが配設され、その外周面がステータコア２の内周面に対向する。このような構成により、ステータサブアッシー１のコイル４に、例えば３相交流電流が供給されると、ロータが軸回りで回転駆動されるようになっている（モータの場合）。
【００３６】
図３には、コイル４を示す。図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は平面図である。
【００３７】
図示されるように、コイル４は、マグネットワイヤを略楕円形状に巻回したもので、ステータコア２とは別個に形成され、ワニスにより固められてブロック化されている。
【００３８】
なお、コイル４の軸方向（図３（Ａ）の左右方向）の端部４Ａ、４Ｂは、スロット３の形状に合わせて端部４Ａよりも端部４Ｂの横幅が狭くされ、コイル４は側面から見ると略台形状となっている。このようなコイル４の形状により、コイル４をステータコア２に装着した場合に、コイル４はスロット３の内周（ティース部６の側面）に沿って配置されることになるので、ティース部６に流れる磁束密度を均一にすることができる。
【００３９】
このようにあらかじめ形成されブロック化されたコイル４を、図１、図２に示すように、その中心軸をステータコア２の半径方向を向けた状態で、ステータコア２の軸方向（図１の図面に垂直方向、また図２の左右方向）に開口するスロット３の端部開口からスロット３内に挿入することにより、ステータサブアッシー１が形成される。
【００４０】
このように、コイル４をステータコアとは別にあらかじめ形成してブロック化することにより、コイル４を容易に大量生産することが可能となり、ステータサブアッシー１の製造コストを削減できる。
【００４１】
そして、このコイル４の装着はステータコア２の軸方向からなされるので、装着作業も容易であるし、装着作業のためにコイル４の形状が制限されることもない。つまり、ステータコア２の内周側（スロット３の内周側開口）からコイル４を装着するならば、ティース部６のエンド部６Ａが邪魔になるので、コイル４の大きさをその分小さくしなければならない。また、装着したコイル４とスロット３との間には隙間ができてしまい、コイル４のがたつきの原因となってしまう。これに対して、コイル４をスロット３の軸方向開口から装着するならば、エンド部６Ａのような装着作業に邪魔になる部材が存在せず、軸方向開口はスロット３の形状で開口しているから、スロット３内面（ティース部６側面）との間に隙間ができないような形状（大きさ）のコイル４を、スロット３内に容易に挿着することができる。したがって、コイル装着作業が効率化されるとともに、コイル４の左右のがたつきを生じにくくでき、回転電機の性能が向上する。
【００４２】
スロット３内に挿入されたコイル４は、一対のくさび状の固定部材７によってステータコア２に対して位置決めされる。固定部材７は、例えばベークライト、プラスチック等からなるもので、コイル４の長手方向（ステータコア２の軸方向）両端（コイルエンド部）の内周部４Ｃ、４Ｄと、ステータコア２の軸方向両端面２Ａ、２Ｂとの間に挟み込まれる。
【００４３】
このように固定部材７を用いることにより、本発明のようにコイル４がティース部６の回りに装着されるのではなく、ティース部６の間に装着される場合でも、コイル４がステータコア２の軸方向にがたついたり、外れたりしないようにできる。なお、コイルエンド部は、スロット３から外にはみ出すことになるが、回転電機の作動に対して仕事をする部分ではないので、問題はない。
【００４４】
図４〜図６には、本発明の第２の実施の形態を示す。
【００４５】
図４に示すように、本実施の形態では、ステータコイルとして、芯材１０に装着したコイル４を用いる。図４（Ａ）は芯材１０に装着したコイル４の側面図、図４（Ｂ）は平面図である。この芯材１０付きのコイル４を、上記第１の実施の形態と同様に、ステータコア２のスロット３に装着する。
【００４６】
図５、図６には、芯材１０を示す。図５（Ａ）は側面図、図５（Ｂ）は平面図、図６は断面図である。
【００４７】
図示されるように、芯材１０は、コイル４が巻回される巻回部１１と、この巻回部１１の一端に設けられた鍔部１２とからなる。
【００４８】
巻回部１１は、図５（Ｂ）から分かるように、軸に垂直な断面が略楕円形の巻芯である。また、巻回部１１の側面（図５（Ａ）が示す側面）は、略台形状となっている。これにより、巻回部１１に巻回されたコイル４は、スロット３の形状に適合した形状（ティース部６側面に倣った形状）となる。
【００４９】
鍔部１２は、巻回部１１を側面から見た台形の短辺側に設けられている。これにより、巻回部１１に巻回されたコイル４が、芯材１０から抜け出さないようになっている。
【００５０】
芯材１０は、非透磁材（例えばアルミニウム、オーステナイト系ステンレス等）から形成される。これにより、コイル４に通電したときに芯材１０内に磁束が生じないようにできる。なお、本実施の形態では、芯材１０全体を非透磁材から構成したが、本発明はこのような形態に限られない。すなわち、芯材１０に非透磁材を用いるのは芯材１０内に磁束が生じないようにするためであるから、例えば芯材１０の軸を横切る一断面部分が非透磁材であればよく、この条件を満たすように芯材１０の一部のみを非透磁材としてもよい。
【００５１】
芯材１０には、冷媒（例えば冷却オイル）を流通させるための冷却通路１３が形成される。冷却通路１３は、芯材１０の巻回部１１内部に長手方向に延びるもので、その両端の端部開口１３Ａ、１３Ｂは、いずれも芯材１０の鍔部１２と反対側の端面１１Ａに開口する。端部開口１３Ａ、１３Ｂのいずれか一方には冷媒の供給配管が、いずれか他方には排出配管が接続される。これにより、冷却通路１３内に冷媒が流通し、コイル４への通電時に発生するジュール熱が吸収され、コイル４が効果的に冷却される。
【００５２】
なお、冷却通路１３の加工の際にできた芯材長手方向両端の開口部１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ栓１５Ａ、１５Ｂで閉止されている。
【００５３】
図７、図８には、本発明の第３の実施の形態を示す。
【００５４】
本実施の形態では、図７に示すように、芯材２０に突き当て部２６を形成し、この突き当て部２６をステータコア２に当接させることによって、コイル４および芯材２０の位置決めをする。
【００５５】
詳しく説明すると、図７に示すように、芯材２０の巻回部２１内部には冷媒通路２３が形成され、この冷媒通路２３両端の端部開口２３Ａ、２３Ｂは、鍔部２２と反対側の端面２１Ａに開口している。この端面２１Ａの端部開口２３Ａが形成される部分は、芯材２０の軸方向（図７の上下方向）に突出しており、この突出部は突き当て部２６となる。
【００５６】
巻回部２１にコイル４が巻回された芯材２０は、端面２１Ａをスロット３底部側（バックコア部５側）に向けて、スロット３に挿入される。この場合、芯材２０の長手方向（挿入方向）の長さは、スロット３の軸方向長さよりも長くなっており、ちょうど突き当て部２６よりも端の部分が、スロット３から外部に突出した形となる。これにより、端面２１Ａから突出する突き当て部２６が、ステータコア２の軸方向端面２Ａに突き当てられ、芯材２０およびコイル４の位置が固定される。なお、突き当て部２６上部に開口する端部開口２３Ａには、冷媒管路１７が接続される。
【００５７】
このように本実施の形態では、芯材２０に突き当て部２６が設けられ、この突き当て部２６を介して芯材２０の位置決めがなされるので、スロット３にコイル４および芯材２０を装着したときに、芯材２０の位置決めを容易かつ確実に行うことができる。また、この突き当て部２６に冷却通路２３の端部開口２３Ａを形成したので、冷媒管路１７への接続も容易に行える。なお、コイル４の端部（コイルエンド部）は、スロット３の外部に出てしまうことになるが、この部分は回転電機の作動に対して仕事をしないので、問題はない。
【００５８】
図９、図１０には、本発明の第４の実施の形態を示す。図９は芯材３０の側面図、図１０は図９のＢ−Ｂ断面図である。
【００５９】
図示されるように、本実施の形態では、芯材３０の巻回部３１の外周には、コイル４が嵌合する溝３２が形成されている。この溝３２の存在により、コイル４と巻回部１１との密着性が高められ、巻回部１１とコイル４との接触面積が増加するので、コイル４と芯材１０間の熱抵抗が小さくなる。したがって、コイル４の発熱が芯材１０側に効果的に逃がされるので、コイル４の温度上昇を抑制できる。また、巻回時には、溝３２に沿ってコイル４が巻回されるので、巻線作業が容易となる。
【００６０】
図１１には、本発明の第５の実施の形態を示す。
【００６１】
図示されるように、本実施の形態では、芯材４０を長手方向（スロット３への挿入方向）にテーパ状とする。つまり、芯材４０は、長手方向の一方端部４１側の幅Ｌ₁が、他方端部４２側の幅Ｌ₂よりも小さくなるように、テーパ状とされる。したがって、芯材４０にコイル４を巻回した場合には、コイル４の一方端部４Ｃの幅は、幅Ｌ₁と幅Ｌ₂の差の分だけ、他方端部の幅より狭くなる。このような構成により、この芯材４０にコイル４を巻回してスロット３に装着するときに、幅Ｌ₁の小さな端部４１側（コイル４の端部４Ｃ側）から、コイル４および芯材４０をスロット３内に挿入するようにすれば、装着作業が容易となる。
【００６２】
図１２〜図２５には、本発明の第６の実施の形態を示す。
【００６３】
本実施の形態は、ステータの内側と外側の両方にロータを有する回転電機に、本発明を適用したものである。
【００６４】
図１２は回転電機の断面図、図１３は図１２のＤ−Ｅ断面図である。
【００６５】
図示されるように、本実施の形態の回転電機はステータの内外にロータを有するもので、ステータサブアッシー５０の内周側には内側ロータ８０が、外周側には外側ロータ９０が、それぞれステータサブアッシー５０と同軸上に配設されている。内側ロータ８０は、軸回りで回転自在の円筒形の部材であり、その外周付近に沿って配置された４極の磁石８１が、ステータサブアッシー５０の内周面に対向している。また、外側ロータ９０は、軸回りで回転自在の環状の部材であり、その内周付近に沿って配設された８極の磁石９１が、ステータサブアッシー５０の外周側に対向している。
【００６６】
ステータサブアッシー５０は、ステータコア５１と、このスロット５２に装着されたコイル６０からなる。ステータコア５１は、環状のバックコア部５３と、このバックコア部５３から外周側に延び出す複数（１２本）のＴ字型ティース部５４からなり、ボルト５５によりモータケース１００に固定されている。これらのティース部５４の間がスロット５２となる。なお、図１２には、スロット５２内にコイル６０が挿着されていない状態のステータコア５１を示している。
【００６７】
図１４〜図１６には、芯材７０およびこれに巻回されたコイル６０を示す。図１４は平面図、図１５は断面図、図１６は側面図である。
【００６８】
コイル６０は、ステータコア５１とは別にブロック化されたもので、芯材７０に線材を巻回して形成される。このコイル６０および芯材７０を、ステータコア５１のスロット５２に、ステータコア５１の軸方向（図１２の紙面に垂直な方向、図１３の左右方向）から挿着することにより、ステータサブアッシー５０を形成する（図１７参照）。このように、コイル６０のスロット５２への挿着は、ステータコア５１の軸方向からなされる。この場合、スロット５２の軸方向開口は、ティース部５２のエンド部５４Ａのような挿入作業に対する障害となる物が存在せず、ちょうどスロット５２の形状で開口しているから、スロット５２内面（ティース部５４側面）との間に隙間ができないような形状（大きさ）のコイル６０を、スロット５２に容易に挿着することができる。
【００６９】
芯材７０は、長手方向（スロット５２への挿入方向）の一端７１から他端７２に向けて幅が狭められたテーパ形状となっている。このため、芯材７０に巻回されたコイル６０も、コイルエンド６１側よりもコイルエンド６２側の幅が狭いテーパ形状となる。したがって、コイル６０および芯材７０をスロット５２に装着する場合、幅の狭いコイルエンド６２側から行うことにより、挿着作業を容易化できる。
【００７０】
芯材７０の上端部（ティース部５４の先端側を向く端部）には、芯材７０の長手方向に伸びる凸型の係合突起部７３が形成されている。芯材７０がステータコア５１のスロット５２に装着されたときには、この係合突起部７３がティース部５４のエンド部５４Ａ間の隙間に係合する（図１７参照）。これにより、ステータサブアッシー５０の剛性を高め、ステータサブアッシー５０のねじれを防止することができる。つまり、ステータサブアッシー５０は、ボルト５５によりモータケース１００に固定されるが、片持ち構造であるため、モータのトルクが作用するとねじれ方向に変形しやすい。これに対して、ティース部５４のエンド部５４Ａ間に芯材７０の係合突起部７３を係合させることにより、ティース部５４同士の位置を規制するので、ステータサブアッシー５０はねじれ方向の剛性が高まり、ねじれ（ステータコア５１の倒れ）を有効に防止できる。
【００７１】
芯材７０内部には、冷却通路７４が形成されている。この冷却通路７４に冷媒が流通することにより、コイル６０を効果的に冷却することができる。
【００７２】
なお、冷却通路７４の加工の際にできた開口部７７Ａ〜７７Ｆは、それぞれ栓７８Ａ〜７８Ｆで閉止されている。
【００７３】
図１３に示すように、ステータサブアッシー５０の軸方向両側には、それぞれ各種カバー部材が取り付けられる。具体的に、リア側側面（図１３の右側側面）には、リアブラケット１０１、リアガスケット１０２、モータケース１００、ウォータージャケット１０３が取り付けられる。フロント側側面（図１３の左側側面）には、フロントガスケット１１１、フロントブラケット１１２が取り付けられる。
【００７４】
これらのカバー部材には、冷却通路７４に連通して、冷媒の導入または排出をするための冷媒通路が形成されている。まず、図１７から図２１にしたがって、ステータサブアッシー５０のリア側側面における冷媒通路の構成について説明する。
【００７５】
図１７に示すように、ステータサブアッシー５０のリア側側面においては、環状に配置されたティース部５４間に、スロット５２の軸方向開口が開口している。この軸方向開口には、コイル６０および芯材７０がロータ軸方向から挿入され、芯材７０の係合突起部７３がティース部５４先端のエンド部５４Ａ間の隙間に係合することにより固定されている。
【００７６】
スロット５２の軸方向開口に位置する芯材７０の端部には、冷却通路７４の端部開口７５Ａ、７５Ｂが開口している。なお、端部開口７５Ａ、端部開口７５Ｂは、それぞれ異なる系統（Ａ系統、Ｂ系統）の冷却通路７４に連通する開口で、端部開口７５Ａには冷媒が導入され、端部開口７５Ｂからは冷媒が排出されるようになっている。
【００７７】
図１８には、図１７に示すステータサブアッシー５０のリア側側面に、リアブラケット１０１を装着した状態を示す。図示されるように、リアブラケット１０１には、冷媒通路１２１Ａ、１２１Ｂが形成されており、芯材７０の端部開口７５Ａは冷媒通路１２１Ａに、端部開口７５Ｂは冷媒通路１２１Ｂに、それぞれ接続する。
【００７８】
図１９には、リアブラケット１０１の上に、リアガスケット１０２を装着した状態を示す。図示されるように、リアガスケット１０２には、冷媒通路１２２Ａ、１２２Ｂが形成されている。冷媒通路１２２Ａは、リアブラケット１０１の冷媒通路１２１Ａに、また冷媒通路１２２Ｂは、リアブラケット１０１の冷媒通路１２１Ｂに、それぞれ接続する。
【００７９】
図２０には、リアガスケット１０２の上に、モータケース１００を装着した状態を示す。なお、本図では、図示の都合上、モータケース１００の一部のみを図示している。
【００８０】
図示されるように、モータケース１００には、環状（略十字型）の冷媒通路１２３Ａと、この冷媒通路１２３Ａを取り囲むように形成された環状（略円形）の冷媒通路１２３Ｂとが形成されている。冷媒通路１２３Ａは、リアガスケット１０２の冷媒通路１２２Ａに、また冷媒通路１２３Ｂは、リアガスケット１０２の冷媒通路１２２Ｂに、それぞれ接続する。
【００８１】
図２１には、ウォータージャケット１０３を示す。図示されるように、ウォータージャケット１０３には、冷媒入力口１２４Ａと、冷媒出力口１２４Ｂが形成されている。冷媒入力口１２４Ａは、モータケース１００の冷媒通路１２３Ａに、また冷媒出力口１２４Ｂは、モータケース１００の冷媒通路１２３Ｂに、それぞれ接続する。
【００８２】
図２２には、以上のようなステータサブアッシー５０のリア側側面に装着される各種カバー部材（ウォータージャケット１０３以外）を透視した形で、このリア側側面における冷媒通路の全体構成を示す。
【００８３】
モータ外部の冷媒路からの冷媒は、ウォータージャケット１０３の冷媒入力口１２４Ａに導入され、リアガスケット１０２の冷媒通路１２３Ａ→リアブラケット１０１の冷媒通路１２２Ａ→芯材７０の端部開口７５Ａと導かれ、芯材７０の冷却通路７４に導入され、後述するフロント側側面の冷媒通路（Ａ系統）から排出される。一方、後述するフロント側側面の冷媒通路（Ｂ系統）から導入された冷媒は、芯材７０の冷却通路７４から排出された冷媒は、芯材７０の端部開口７５Ｂ→リアブラケット１０１の冷媒通路１２２Ｂ→リアガスケット１０２の冷媒通路１２３Ｂと導かれ、ウォータージャケット１０３の冷媒出力口１２４Ｂからモータ外部の冷媒路に排出される。
【００８４】
つぎに、図２３〜図２５に基づいて、ステータサブアッシー５０のフロント側側面の冷媒通路構成について説明する。
【００８５】
図２３、図２４には、それぞれフロントガスケット１１１、フロントブラケット１１２を示す。また、図２５は、ステータサブアッシー５０のフロント側側面の冷媒流路の全体構成を、フロントガスケット１１１、フロントブラケット１１を透視した形で示す図である。
【００８６】
図示されるように、ステータサブアッシー５０のフロント側側面には、芯材７０の冷却通路７４の端部開口７６Ａ、７６Ｂが開口する。この端部開口７６Ａ、７６Ｂには、それぞれフロントガスケット１１１の冷媒通路１３１Ａ、１３１Ｂに接続する。これらの冷媒通路１３１Ａ、１３１Ｂは、それぞれフロントブラケット１１２の冷媒通路１３２Ａ、１３２Ｂに接続する。
【００８７】
これにより、リア側側面の冷媒通路（Ａ系統）から芯材７０の冷却通路７４に導入された冷媒は、端部開口７６Ａ→フロントガスケット１１１の冷媒通路１３１Ａ→フロントブラケット１１２の冷媒通路１３２Ａと導かれ、モータ外部に排出される。一方、外部からの冷媒は、フロントブラケット１１１の冷媒通路１３２Ｂ→フロントガスケット１１１の冷媒通路１３１Ｂ→端部開口７６Ｂの経路で、芯材７０の冷却通路７４に導入され、リア側側面の冷媒通路（Ｂ系統）から排出される。
【００８８】
最後に、図２６〜図２８に基づいて、本発明の回転電機が、ステータコアのティース部にコイルを巻回して構成される回転電機（集中巻きの回転電機）と同様に作動することを説明する。つまり、本発明では、コイルはティース部に巻回されるわけではなく、ティース部間のスロットに挿入されることになるので、このような構成でも、集中巻きの回転電機と同様に、不都合なく作動することを以下に説明する。
【００８９】
図２６には集中巻きの回転電機を、図２７には本発明の回転電機を、それぞれ模式図で示す。なお、これらの図でＵ、Ｖ、Ｗは、それぞれ３相交流におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電流を表すものである。また、Ｕ、Ｖ、Ｗに付けた下線は、電流の方向が逆であることを示している。
【００９０】
図２６の集中巻きの場合、Ｕ相コイルが巻回されたティース部には、非飽和領域において電流２Ｕに比例した磁束が流れる。一方、図２７の本発明の場合には、対応するティース部に、Ｕ相とＷ相の電流が作用するので、電流Ｕ−Ｗに比例した磁束が流れる。同様に、図２６の集中巻きの回転電機においては、Ｖ相、Ｗ相のコイルがそれぞれ巻回されたティース部に、電流２Ｖ、２Ｗに比例した磁束が流れる一方、図２７の本発明の回転電機においては、対応するティース部に、電流Ｖ−Ｕ、Ｗ−Ｖに比例した磁束が流れる。
【００９１】
図２８は、図２６、図２７の回転電機のそれぞれを反時計方向に励磁した場合における、電気角（横軸）と等価磁束（縦軸）の関係を示す特性図である。この図において、図２６の集中巻きの回転電機における等価磁束２Ｕ、２Ｖ、２Ｗは実線で示し（図にはＵ、Ｖ、Ｗで示す）、図２７の本発明の回転電機における等価磁束Ｕ−Ｗ、Ｖ−Ｕ、Ｗ−Ｖは破線で示している。
【００９２】
図示されるように、等価磁束を表すＵ、Ｖ、ＷとＵ−Ｗ、Ｖ−Ｕ、Ｗ−Ｖは、電気角は逆向きである（したがって回転電機の回転方向は逆となる）点ではことなるが、隣り合うティース部間で１２０度（２／３π）の位相ずれをもっている点では全く同様のものである。したがって、図２７の本発明のモータも、図２６の集中巻きモータと全く同様に駆動できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回転電機のステータサブアッシーの一部平面図である。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同じくコイル４を示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す芯材に装着したコイルの図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図５】同じく芯材を示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。
【図６】同じく図５（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示す芯材の断面図である。
【図８】同じくステータサブアッシーの一部平面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態を示す芯材の側面図である。
【図１０】同じく図９のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態を示す芯材およびコイルの平面図である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態を示す回転電機の断面図である。
【図１３】同じく図１２のＤ−Ｅ断面図である。
【図１４】同じくコイルおよび芯材を示す平面図である。
【図１５】同じくコイルおよび芯材を示す断面図である。
【図１６】同じくコイルおよび芯材を示す側面図である。
【図１７】同じくステータサブアッシーのリア側側面を示す側面図である。
【図１８】同じくステータサブアッシーのリア側側面上にリアブラケットを装着した状態を示す側面図である。
【図１９】同じくリアブラケット上にリアガスケットを装着した状態を示す側面図である。
【図２０】同じくリアガスケット上にモータケースを装着した状態を示す側面図である。
【図２１】同じくモータケース上にウォータージャケットを装着した状態を示す側面図である。
【図２２】同じくステータサブアッシーのリア側側面における冷媒通路の全体構成を示す図である。
【図２３】同じくフロントガスケットを示す側面図である。
【図２４】同じくフロントブラケットを示す側面図である。
【図２５】同じくステータサブアッシーのフロント側側面における冷媒通路の全体構成を示す図である。
【図２６】集中巻きの回転電機を示す模式図である。
【図２７】本発明の回転電機を示す模式図である。
【図２８】集中巻きの回転電機と本発明の回転電機について等価磁束の特性を示す特性図である。
【図２９】従来の回転電機製造方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ステータサブアッシー
２ ステータコア
３ スロット
４ コイル
６ ティース部
６Ａ エンド部
７ 固定部材
１０、２０、３０、４０ 芯材
１３、２３ 冷却通路
２６ 突き当て部
３２ 溝部
５０ ステータサブアッシー
５１ ステータコア
５２ スロット
５４ ティース部
５４Ａ エンド部
６０ コイル
７０ 芯材
７３ 係合突起部
７４ 冷却通路
７５Ａ、７５Ｂ 端部開口
７６Ａ、７６Ｂ 端部開口

Claims (12)

1. 軸方向に延びる複数のティース部を備えた円環状のステータコアに、コイルを装着してなるステータを備えた回転電機において、
   あらかじめ形成した前記コイルを、前記ティース部の間に形成されたスロットに、前記ステータコアの軸方向から挿入して、前記ステータを形成することを特徴とする回転電機。
2. 前記コイルを前記スロットへの挿入方向にテーパ状としたことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
3. 前記コイルを前記ティース部側面に倣った形状としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機。
4. 前記コイルの端部と前記ステータコアの軸方向端部との間に挿入されて、前記コイルをステータコアに対して固定する固定部材を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の回転電機。
5. 前記コイルが装着される芯材を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の回転電機。
6. 前記コイルへの通電時に前記芯材の内部に磁束が発生しないように、前記芯材の少なくとも一部を非透磁材としたことを特徴とする請求項５に記載の回転電機。
7. 前記芯材に、冷媒が流通する冷却通路を形成したことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の回転電機。
8. 前記芯材の前記スロットの軸方向開口に向く端部に、前記コイルが巻回されていない部分を形成し、このコイルが巻回されていない部分に前記冷却通路の端部開口を形成したことを特徴とする請求項７に記載の回転電機。
9. 前記芯材を前記ステータコアの軸方向に前記スロットから突出させるとともに、この突出部分に前記冷却通路の端部開口を形成したことを特徴とする請求項７に記載の回転電機。
10. 前記芯材を前記ステータコアの軸方向に前記スロットから突出させるとともに、この突出部分に前記芯材の軸方向に延び出す突き当て部を形成し、この突き当て部を前記ステータコアの軸方向端面の当接させて、前記芯材の固定を行うことを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか一つに記載の回転電機。
11. 前記芯材外周面に、前記コイルが嵌合する溝部を形成したことを特徴とする請求項５から請求項１０のいずれか一つに記載の回転電機。
12. 前記芯材に、前記ティース部の端部間に係合する係合突起部を備えたことを特徴とする請求項５から請求項１１のいずれか一つに記載の回転電機。

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